Mattia Pasini wurde das Interesse für den Motorradsport von seinem Vater Luca vererbt, der 1984 den Titel in der italienischen Supermono-Meisterschaft gewann. Sein erstes Rennen bestritt er im Alter von neun Jahren. 1996 gewann Pasini die italienische Pocket-Bike-Meisterschaft und schlug dabei unter anderem Andrea Dovizioso, Manuel Poggiali und Alex De Angelis. Im Jahr 1998 zog er sich bei einem Motocross-Unfall erhebliche Verletzungen zu, die ihn dazu zwangen, in den folgenden zwei Jahren keine Rennen zu bestreiten.
125-cm³-Weltmeisterschaft
Nach zwei erfolgreichen Jahren in der italienischen 125er-Meisterschaft und der 125-cm³-Europameisterschaft debütierte er 2004 in der 125-cm³-Klasse der Motorrad-WM. Pasini startete auf Aprilia für das Safilo-Carrera-LCR-Team von Lucio Cecchinello, sein Teamkollege war der 125er-Weltmeister von 2000, sein Landsmann Roberto Locatelli. Pasini erreichte regelmäßig die Punkteränge, schloss die Saison als Fünfzehnter in der Weltmeisterschaft ab und sicherte sich den Titel Rookie of the Year.
In der folgenden Saison etablierte sich Pasini als Spitzenfahrer in der 125-cm³-Klasse. Er startete für das Team Totti Top Sport – NGS des FußballprofisFrancesco Totti, wiederum auf Aprilia, und konnte beim Großen Preis von China in Shanghai seinen ersten Grand-Prix-Sieg feiern. Drei Rennen später, beim Katalonien-Grand-Prix in Barcelona, folgte bereits sein zweiter Erfolg. Mit vier weiteren Podiumsplatzierungen erreichte Pasini 2005 den vierten Gesamtrang.
In der Saison 2007 ging Mattia Pasini auf einer der neu konstruierten RSA-Aprilia-Werksmaschinen im Polaris-World-Team an den Start und zählte nach Bestzeiten bei den Vorsaison-Tests zu den WM-Favoriten. In der ersten Saisonhälfte war der Italiener vom Pech verfolgt. Er schied mehrmals in Führung liegend durch technische Defekte an seinem Motorrad aus, was seine Titelchancen bereits früh zunichtemachte. In der zweiten Hälfte der Saison feierte Pasini vier Siege und erreichte damit noch den fünften WM-Rang.
250-cm-Weltmeisterschaft
Zur Saison 2008 stieg Mattia Pasini mit dem Polaris-World-Team in die 250er-Klasse auf. Wieder auf Werksmaterial von Aprilia unterwegs, gelang dem Italiener bereits im ersten Rennen, dem Großen Preis von Katar in Losail, sein erster Sieg in dieser Klasse.
Moto2-Weltmeisterschaft
Seit 2010 fährt Pasini auf verschiedenen Motorrädern in der Moto2-Klasse. 2017 gewann er den Großen Preis von Italien, in dieser Saison erreichte er mit Platz sechs in der Gesamtwertung seine beste Platzierung. 2018 siegte er in Argentinien, fuhr dreimal auf die Pole und wurde Neunter in der Weltmeisterschaft.
Pasini erlitt im Alter von 14 Jahren schwerwiegende Verletzungen am rechten Arm durch einen Unfall beim Motocross. Er kann diesen seitdem nur eingeschränkt benutzen und bremst und kuppelt daher mit der linken Hand.[1]